张骏杰 王黎涛
新疆信息产业有限责任公司, 新疆 乌鲁木齐 830000
摘要：随着社会经济的发展，各个行业对电力能源的需求与日倍增，现代先进技术及高科技产品为电力行业的持续优化发展提供了强大的支撑，我国在智能电网方面的研究已取得一定进展，随着智能电网的持续开展，电网呈现分布式发展趋势，电网数据不断增多，电力公司业务系统在面对庞大的客户用电需求时系统的局限性日益显露，智能电网管理的信息化及智能化发展水平仍有待提高，电网信息系统包括电力调度自动化网络系统及其构成的、能量管理系统、配电网管理等子系统，传统的电网信息管理系统已经难以满足海量数据的处理和使用需求（包括存储、检索、分析等）。新型的信息管理系（覆盖整个电网系统）成为智能电网功能实现的重要途径。
关键词：智能电网；信息化系统；管理措施
1智能电网信息管理系统优化设计
1.1单个智能体设计
由多个智能体构成的多智能体系统MAS（按一定拓扑结构）是实现信息管理系统功能的基础和关键，本文系统主要总系统、子系统级和设备级3类智能体构成，由这些子智能体Agent完成电网数据信息（包括自身及环境状态）的实时获取、分析评估，同其他智能体共享结果，并据此制定接下来的调控策略（根据电网实际状态），同其他Agent合作完成相应的调控任务，再以日志的形式向上级Agent上报分析结果和调控策略后等待指示[1]。
主要包括：（1）状态监测模块，主要负责监测电网工作状态及各方面信息以供其他智能体模块调用，初步处理测量到的原始数据（包括去除冗余数据、整理排序）并存储到实时数据库。（2)数据库管理模块，作为智能体的数据存储和交换中心，用于存储和处理（分类和整理）采集到的信息数据，在数据库中存储历史数据（包括基本调度及运行管理信息、Agent的公共信息）。（3）通信管理模块，遵从TCP/IP协议负责同系统的其他Agent进行通信，打包整理信息为Agent通信标准格式（FIPA制定）并打上时间戳，通过局域网接收和发送信息。（4）协调模块，针对不同的智能体的信息包间的冲突问题（以信息相关属性为依据）作出协调控制，提高系统的运行质量和效率。（5）分析与决策模块（系统的信息处理中心），主要功能在于融合各项数据信息，对电网状态进行综合评估和决策分析，并据此得出相应的调控策略。（6）执行模块，根据接收到的调控策略（分析决策模块发送）及电网实际状态执行具体操作完成相应任务，并反馈操作执行状况。
1.2系统功能设计
本文所构建的信息管理系统属于一个复合分布式多智能体系统（分工合作、分层递阶），多智能体系统由多个Agent构成（具备松散耦合、粗粒度特点），集成了单个Agent的优点，由功能独立的Agent相互协作完成分布式任务，智能体间的协作方式包括：
（1）横向合作，指同级间的信息共享与协作（如不同设备级间），共享信息的智能体结合环境信息做出更准确的分析；（2）不同级别的智能体间的纵向合作（如变电站级同设备级间的交流协作），上级智能体根据下级的分析结果作进一步分析处理，下级智能体优先执行上级调控指令，使电网整体评估质量得到有效提升。单个智能体难以独立完成的操作任务会寻求其他智能体的帮助、协同完成任务（按照一定的规则约束）。
多智能体系统的关键在于智能体间的信息交互，包括信息传递和解析两部分，以满足智能电网海量信息的交互寻求[2]，本文系统通信模式采用星型网络，各上级智能体的通信模块（信息流动的中转站）作为各子智能体的中心服务器，各子智能体信息存储于系统数据库中（包括电气属性、网络地址、地理位置等），包括总系统智能体、最高电压等级与次电压等级的子系统（变电站）、设备子智能体间的相互通信，智能体间的通信连接分为静态连接（系统启动后连接固定存在）和动态连接（存在信息交互需求时才建立双向连接），通信信息采用FIPA标准格式，智能体间的交互主要用于实现信息共享和任务协同完成，智能体根据需要发送任务协助请求，其他智能体判断和处理收到的请求并返回处理结果供请求者据此做出进一步的动作，分析模块根据具有不同标签的各类信息调用相应算法完成信息的处理。为使智能体交互有序进行，通过协调模块协调解决消息冲突问题（同时接收到多条请求）。
2智能电网信息化管理系统的实现
2.1智能体唤醒方式
（1）主动唤醒，智能体会定期作出评估和调控，具体步骤包括：智能体定期发出测量命令后及面向其他智能体的信息共享请求，由各测量单元从数据库中远程获取相关监测数据；准备完数据后，智能体据此进行分析评估，并以工作日志形式向上级智能体报告，系统根据评估结果进行决策分析；若能独立完成任务则记录此活动并报告至上级智能体后结束流程，若不能独立完成任务则请求其它智能体协助完成任务后，等待上级综合调控。（2）被动唤醒，系统在智能体接收到其他智能体的请求后对其进行分析和评估，并作出回应，同意执行对方请求任务则发送具体任务指示信息，若拒绝此次请求则重新进入待机状态（发送拒绝信息）[3]。
2.2智能体间的通信流程
启动智能体后先初始化通信模块，将注册信息（包括名称、位置、类别、工作方式、IP地址等）发送到通信管理智能体进行登记注册，由通信管理智能体将其存入到数据库并添加到在线智能体列表，开启可通信状态。多智能体通信模式包括纵向和横向两种，采用TCP/IP协议（以UDP协议通信作为备用通信方式），以提高信息传输的准确性和安全性等，智能体间的通信流程为：
（1）发送方动作流程，向协调模块传递发送包括信息种类标签和具体内容在内的原始信息（通过分析决策模块），协调模块据此评判本条消息的优先度；然后再由通信模块格式化打包和封装信息，分别在内容项和语言项中放入原始信息及其所采用的语言协议，再向接收方智能体发送信息包。（2）接收方动作流程，通信模块通过拆封接收信息获取信息属性和内容后向协调模块传递，由其根据相关指标（包括综合时间、发送者优先度等）评判消息的优先级，据此在协调模块的消息缓存区插入信息等待处理[4]；然后由分析模块调用相应的算法处理信息（根据消息种类），对于共享类信息先判断其是否为种类，是回复信息则返回信息发出进程完成下一步动作，不是回复信息则调用相应算法完成分析处理过程后返回至发送者智能体；对于任务请求类信息，若是回复信息则返回信息发出进程完成相应动作，不是回复信息则调用任务请求信息处理算法并向智能体发送者回复此请求的处理方式。
总之，该系统通过任务分解模式的应用实现了对复杂信息的处理质量及效率，采用智能体合作模式实现了信息高质高效的共享，为电网管理及检修提供技术支持。
参考文献
[1]奚磊，崔巍.智能电网在电力技术及电力系统规划中的应用[J].电子技术与软件工程，2019(13):221.
[2]刘梓涵.智能电网应急通信管理系统的研究与设计[J].通讯世界，2019，26(06):184-185.
[3]周龙兴，赵岩，周仲波.智能电网模式下配电自动化系统设计[J].信息与电脑(理论版)，2019(12):98-99.
[4]党世红.智能电网调度控制系统的远方操作安全防误技术[J].数字技术与应用，2019，37(06):119+121.